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全固态电池迎技术革新:马里兰大学团队制备高能量密度的锂硫电池,有望用于电池产品和电动车等领域
“这是我博士阶段的最后一个项目, 在世界上首次实现了氧化物固态锂硫电池的全固态化,完全不需要添加任何液态电解液。 该技术在固态电池领域里属于技术革新,并且基于电池的原材料和制备方法,有利于该全固态电池的大规模商业化生产。”美国马里兰大学博士毕业生表示。 图丨石昌民(来源:) 最近十几年以来,固态锂硫电池逐渐地发展起来,但实现“全”固态氧化物固态电解质的锂硫电池仍存在严峻的挑战。终其原因,硫正极本身绝缘且氧化物固态电解质非常怕压、易碎,这会导致正极和电解质之间的接触变得非常差。 在以往的研究中,氧化物固态电池在硫正极和石榴石型氧化物固态电解质氧化物固态电解质(Li 7 La 3 Zr 2 O 12 ,LLZO)之间都需要添加少量的液态电解液,来保证正极和 LLZO 之间有良好的接触和锂离子传输。相比于传统手段,运用 LLZO 的全固态锂硫电池有望实现超高的能量密度。 为改善固态正极结构的界面接触、离子和电子传导, 美国马里兰大学团队制备了一种具有固态硫正极的全固态石榴石电池,他们运用 LLZO 固态电解质首次实现了全固态锂硫电池。 而这次能成功制备出“全固态”锂硫电池的关键,在于他们发现了一种固态低熔点锂盐。并且,全固态电池中的材料除硫活性物质以外,全部使用无机材料,为电池的不可燃做好了充分的准备。 固态低熔点锂盐本身具有较高的离子电导率,在室温下可达到 10 -5 S/cm。 利用这种固态低熔点锂盐,首次实现了高能量密度的全固态锂硫电池,其在 60℃ 的高电流密度下可稳定循环 200 圈,并保持 0 容量衰减。 审稿人对该技术评价称,这是很薄的石榴石电解质制成的真正固态电池,文献中描述的大多数工作使用厚颗粒,并在阴极侧添加液体来保障系统工作。 图丨相关论文(来源:ACS Energy Letters) 日前,相关论文以《由无机锂盐和双层电解质结构实现的全固态石榴石型硫化聚丙烯腈/锂金属电池》()为题发表在 ACS Energy Letters 上[1]。 马里兰大学博士毕业生为该论文第一作者,马里兰大学艾瑞克·D·沃克斯曼()教授为论文通讯作者。 首次实现高能量密度的全固态锂硫电池 该研究首次实现了运用氧化物固态电解质的“全”固态锂硫电池,但着手研究一个全新的方向谈何容易。在研究初始阶段,其实并没有抱有很大的希望,因为此前没有人做出来过。 而且,科学家们也普遍认为氧化物全固态锂硫电池“目前来看是没有希望实现的”,因为需要克服的技术难题和其他的电池体系相比实在太多了。 但是他认为,作为一名博士生即便需要花大量时间、精力以及承担失败的“高风险”,也还是需要“放手一搏”去试试。“一开始探索方法可行性的时候我是非常小心的,因为可能一个不留神,一个好的试验方法就被浪费掉了。”他说道。 图丨阴极和阴极/LLZO 界面的全固态石榴石锂硫电池的形态学特征,图片为横断面扫描电镜图像(来源:ACS Energy Letters) 在做文献调研时,发现此前几乎没有实现过类似的工作。因此,他从原始的物质性质资料入手,进行各种尝试,以此获得创新灵感。各种材料性质和实验手段大概测试了半年多的时间,才发现了现在论文中使用材料的可行性。 该研究最大的难点在于,必须确保复合正极颗粒和颗粒之间有良好的接触,他在该方向做了很长时间的研究以及探索。 他开发了一种新颖的三相硫正极,其由硫化聚丙烯腈(sulfurized polyacrylonitrile,SPAN)、熔融双锂(氟磺酰)酰亚胺(lithium bis-(fluorosulfonyl)imide,LiFSI) 和纳米石墨烯线(nano graphene wire,NGW) 混合而成。用纳米石墨烯线代替传统的炭黑,产生了机械强度更高的复合正极,同时保持了连续的电子传导。 图丨由新型三相阴极和双层-LLZO 电解质结构实现的全固态石榴石型 Li-S 电池的示意图。通过在 SPAN+NGW+LiFSI 混合物中熔化 LiFSI 并进行冷却,得到了 SPAN+NGW+LiFSI 复合阴极。灰色粒子、黄色粒子和黑线分别代表 LiFSI、SPAN 和 NGW(来源:ACS Energy Letters) 让人意外的是,课题组成员所用的固态低熔点锂盐和活性硫材料之间有非常良好的化学稳定性。“这出乎我的意料,因为测试一开始我觉得它们肯定会产生很严重的副反应,没想到尝试后发现及居然是稳定的。”回忆道。 LiFSI 向复合正极中的熔融渗透,极大地改善了阴极内的颗粒间接触和阴极/电解质界面接触。使用热处理过的三相阴极的全固态锂硫电池在 60℃条件下,表现出稳定的循环性能。 其中,在 0.167mA/cm 2 下具有 1400mAh/g 的高平均放电容量,超过 40 次循环;在 0...
智能设备 2023-05-14 11:22:18 -
项目一个不留!OPPO放弃ZEKU自研芯片业务:多大代价都是最小代价
快科技5月13日消息,本周最突然的大事件,可能就是OPPO将终止ZEKU自研芯片业务了。OPPO将终止ZEKU业务,对于这个决定,公司称面对全球经济、手机市场的不确定性,经过慎重考虑,公司决定终止ZEKU业务...
手机互联 2023-05-13 09:34:30 -
SQLite3数据库的介绍和使用教程(面向业务编程-数据库)
目录SQLite3数据库的介绍和使用(面向业务编程-数据库)SQLite3介绍获取SQLite3源码编写CMake工程main.cpp编译使用SQL安装一个SQLite3建表插入行查找数据删除一项数据更新字段SQL总结C语言编程打开和关闭一个数据库文件打开一个数据库文件关闭一个数据库句柄执行SQLite语句不带回调带回调sqlite3_get_tableSQLitecpp源文件编写CMake工程总结SQLite3数据库的介绍和使用(面向业务编程-数据库)SQLite3介绍SQLite是一种用C语言实现的的SQL数据库它的特点有:轻量级、快速、独立、高可靠性、跨平台它广泛应用在全世界范围内的手机电脑应用的内建数据库官网地址:https://www...
数据库操作教程 2023-05-12 12:13:39 -
OPPO终止哲库业务
5月12日消息,网易科技获悉OPPO决定终止哲库(ZEKU)业务。OPPO提到,面对全球经济、手机市场的不确定性,经过慎重考虑,决定终止ZEKU业务...
电信通讯 2023-05-12 11:40:39 -
推特新任CEO人选浮出水面:拥有丰富的广告业务经验
5月12日消息,据《华尔街日报》援引知情人士透露,美国娱乐与传媒公司NBC环球(NBCUniversal)广告主管琳达·雅卡里诺(Linda Yaccarino),正在就出任推特新任首席执行官一事进行谈判。琳达·雅卡里诺(Linda Yaccarino) 资料图资料显示,雅卡里诺是NBC环球全球广告和合作伙伴关系主管,已经在该公司工作了十多年,始终致力于寻找更好的方法来衡量广告的有效性。作为NBC环球的广告销售主管,雅卡里诺在该公司推出广告支持的流媒体服务Peacock方面发挥了关键作用。推特现任首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)周四在推特上宣布,他已经聘请了一位新首席执行官,但没有透露对方身份,只说“她将在6周后开始工作” !截自社交媒体自去年10月收购特斯拉以来,马斯克始终担任该公司的首席执行官。新任首席执行官到位后,马斯克将转变为执行主席兼首席技术官,专注于监督产品和软件。在完成440亿美元收购交易后,马斯克解雇了推特多位高管,包括首席执行官帕拉格·阿格拉瓦尔(Parag Agrawal)、总法律顾问和首席财务官。在短短六个多月的时间里,马斯克迅速对推特进行了全面改革,进行了大规模裁员,并迅速推出了在产品和内容审核方面的改变,包括改变验证系统,使其成为升级后订阅服务的一部分。去年11月,同时担任特斯拉首席执行官的马斯克表示,在收购推特后,他有“太多工作”要做。随后,马斯克提出了任命某人接管社交媒体平台日常管理的想法。去年12月,他在推特上发起了民意调查,大多数投票者认为他应该辞去推特首席执行官一职。今年2月,马斯克表示可能会在年底前找到推特的新首席执行官。他曾以开玩笑的方式问道:如果他离开,谁来管理推特?他还表示,一旦他找到“愚蠢到愿意接受这份工作的人”,他就会辞职。在上个月接受采访时,马斯克说自己不再是推特的首席执行官,从严格意义上来说,他的狗弗洛基(Floki)在担任这个职位。他说,当时他还没有想到谁会接掌推特。马斯克说过,他不喜欢当任何人的老板,也不想当经理。2021年在特拉华州威尔明顿的一场审判中,他自曝也不喜欢担任特斯拉的首席执行官。“我非常讨厌它,我更愿意把时间花在设计和工程上,这是我本质上最喜欢做的事情,”他说。美股周四,特斯拉收涨2.10%。盘后交易上涨1...
业界动态 2023-05-12 08:24:46 -
兆日科技:外资银行参与数字人民币业务有助于加速人民币国际化进程
兆日科技5月10日在互动平台表示,外资银行参与数字人民币业务有助于加速人民币国际化的进程,这对于助力银行对公业务数字化转型的银企通来说,也具有积极的正面影响,公司银企通业务平台在部分银行开发了数字货币相关功能模块。...
区块链 2023-05-11 09:11:49 -
用友升级全球化业务体系,启动拓展欧洲、北美等海外市场
5月10日消息,昨日,用友宣布基于新一代数智商业创新平台——用友BIP,用友升级全球化业务体系,在进一步深耕东南亚市场的同时,启动拓展欧洲、北美、日本、中东市场,并为企业全球化扩展提供本地化服务,同时用友发布了财务与人力领域的全球化产品解决方案。用友网络董事长兼CEO王文京表示,2023年用友升级全球化业务体系,从全球化1.0升级到全球化2.0,从亚太走向全球,要在深化东南亚市场业务的同时,启动拓展欧洲、北美、日本、中东市场,进一步发挥产品全球化优势,与更多全球行业及领域ISV、专业服务商等生态伙伴合作,为中国和全球企业客户的全球化扩展,提供驻在国本地化贴身服务...
互联网 2023-05-10 10:53:39 -
将用于碳交易结算和教育领域数字人民币应用持续拓展
5月5日,北京银行(行情601169,诊股)上海分行成功落地首笔基于数字人(行情835670,诊股)民币的国家核证自愿减排量(CCER)交易结算,实现了数字人民币在绿色低碳场景的突破。 另悉,江苏省教育厅近日印发教育领域数字人民币试点实施方案,要求全面推进教育领域数字人民币试点工作,畅通全省教育领域数字人民币收入和支付渠道,积极构建教育收费、各类考试报名费、国库集中支付以及奖助学金发放等业务数字人民币应用场景...
区块链 2023-05-10 08:02:37 -
拜登真要动手?中国AI领域或面临美国全面投资禁令!影响如何?
人工智能领域又有利空消息,拜登真要动手?据小央视频5月7日援引彭博社报道,拜登计划在5月19日到21日的七国集团领导人广岛峰会前后签署一项行政令,严格限制美国企业对中国部分高科技产业投资;其中,人工智能、半导体和量子技术领域可能面临全面投资禁令。其实,早在4月20日,就有类似的消息传出来...
智能设备 2023-05-08 13:15:32 -
法巴中国与中行合作推广数字人民币钱包业务,人民币国际化加速推进
本报(chinatimes.net.cn)记者卢梦雪冉学东北京报道法国巴黎银行(中国)有限公司(下称“法巴中国”)官方于5月4日宣布,将与中国银行―中电联运营机构合作推广数字人民币钱包的银行间业务场景。“这是对本行线下网点与电商数字化渠道收款业务的有力补充,将优化本行客户的账户结构...
区块链 2023-05-07 12:44:44 -
前腾讯区块链业务负责人离职创业,我们和他聊了聊为何此时allinweb3|36氪专访
作者|苏子华编辑|乔芊Web3行业正往何处去?36氪获悉,前腾讯区块链业务负责人蔡弋戈,于今年年初从腾讯离开后,创立web3钱包PunkCode。过去,在区块链应用层面,腾讯是互联网大厂中的佼佼者...
区块链 2023-05-07 12:44:18 -
法巴中国宣布将与中国银行合作推广数字人民币钱包业务
5月4日,法国巴黎银行(中国)有限公司宣布将与中国银行-中电联运营机构合作推广数字人民币钱包的银行间业务场景。通过本次合作,法巴中国将与中国银行进行系统对接,开展直连业务合作,上线对公钱包等围绕数字人民币的一系列基本功能,满足企业数字人民币支付等业务需求...
区块链 2023-05-04 12:10:26